RU2773388C2

RU2773388C2 - Capacitive voltage sensor (options)

Info

Publication number: RU2773388C2
Application number: RU2021113342A
Authority: RU
Inventors: Альберто БАУЭР; Лоренцо ПЕРЕТТО
Original assignee: Альберто БАУЭР
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2022-06-03

Abstract

FIELD: measuring technology.

SUBSTANCE: capacitive voltage sensor contains a supply electrode (110/210), a cylindrical housing shield (120/220), an electric field sensor (130/230) and a layer of insulating material (140/240) with dielectric properties. The specified electric field sensor (130/230) contains at least the first inner plate (131/231) and the second outer plate (132/232), made overlapping each other and connected to each other, and the specified first inner plate (131/231) is made of electrically conductive metal material, and the specified second outer plate (132/232) is made of electrical insulation and at the same time the specified second outer plate (132/232), made of an electrical insulating material, fixed relative to the specified inner side (124/224) of the cylindrical housing screen (120/220).

EFFECT: implementation of the proposed solution provides for increasing the accuracy of measuring electrical voltage while increasing the strength, reliability and durability of the capacitive voltage sensor.

20 cl, 8 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к емкостным датчикам напряжения, предназначенным для определения электрического поля, создаваемого токоведущим элементом самого указанного емкостного датчика, например для измерения величины напряжения на указанном элементе, по которому протекает электрический ток.The present invention relates to capacitive voltage sensors designed to determine the electric field created by the current-carrying element of the specified capacitive sensor, for example, to measure the magnitude of the voltage on the specified element, through which an electric current flows.

В частности, настоящее изобретение относится к емкостному датчику напряжения, в котором осуществляется определение электрического поля, создаваемого токоведущим элементом самого указанного емкостного датчика, не оказывая при этом какого-либо влияния на окружающее электрическое поле и/или магнитное поле, например на электромагнитное поле, создаваемое другими проводниками и/или другими проходящими поблизости элементами стержневой формы.In particular, the present invention relates to a capacitive voltage sensor, in which the detection of the electric field created by the current-carrying element of the specified capacitive sensor itself, without exerting any influence on the surrounding electric field and/or magnetic field, for example, on the electromagnetic field generated other conductors and/or other rod-shaped elements passing nearby.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время известные из предшествующего уровня техники емкостные датчики напряжения характеризуются рядом недостатков.Currently known from the prior art capacitive voltage sensors are characterized by a number of disadvantages.

Первый недостаток состоит в том, что в объеме смолы, используемой в качестве диэлектрического материала, окружающего емкостной датчик напряжения, содержатся вакуоли (пузырьки воздуха), что в дальнейшем приводит к нежелательному явлению, которое известно как частичный разряд.The first disadvantage is that the volume of resin used as the dielectric material surrounding the capacitive voltage sensor contains vacuoles (air bubbles), which further leads to an undesirable phenomenon known as partial discharge.

Второй недостаток состоит в возможности отслаивания указанной смолы, используемой в качестве диэлектрического материала, от элементов образующих указанный емкостной датчик напряжения, способствуя тем самым появлению в дальнейшем нежелательного явления частичного разряда.The second drawback is that said resin used as a dielectric material may peel away from the elements forming said capacitive voltage sensor, thereby further contributing to the undesirable phenomenon of partial discharge.

Третий недостаток состоит в том, что указанная смола недостаточно надежно склеена и/или ненадлежащим образом соединена и/или скреплена с элементами, образующими указанный емкостной датчик напряжения и, таким образом, в результате эффекта старения начинают появляться разрывы сплошности соединения между указанной смолой и указанными элементами емкостного датчика напряжения, что также в дальнейшем сопряжено с появлением нежелательного явления частичного разряда. Этот конкретный недостаток проявляется в частности тогда, когда эксплуатация указанного емкостного датчика напряжения осуществляется в среде, в которой изменение рабочей температуры (тепло/холод) имеет циклический характер.The third drawback is that said resin is not sufficiently securely glued and/or improperly connected and/or bonded to the elements constituting said capacitive voltage sensor and thus discontinuities in the connection between said resin and said elements begin to appear as a result of the aging effect. capacitive voltage sensor, which is also further associated with the appearance of an undesirable partial discharge phenomenon. This particular disadvantage is manifested in particular when the operation of said capacitive voltage sensor is carried out in an environment in which the change in operating temperature (hot/cold) is cyclical.

Принимая во внимание вышеуказанные особенности настоящего изобретения, в качестве источников информации, раскрывающих аналогичные технические решения, известные из уровня техники, могут быть предложены нижеследующие документы: WO 2010/070.693 А1, CN 105,588.966 А и US 6.252.388 В1.Taking into account the above features of the present invention, the following documents can be offered as sources of information revealing similar technical solutions known from the prior art: WO 2010/070.693 A1, CN 105,588.966 A and US 6.252.388 B1.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в устранении вышеуказанных недостатков.Thus, the object of the present invention is to overcome the above disadvantages.

Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении точности измерения электрического напряжения с одновременным повышением прочности, надежности и долговечности емкостного датчика напряжения.The technical result of the present invention is to improve the accuracy of measuring electrical voltage while increasing the strength, reliability and durability of the capacitive voltage sensor.

Для достижения вышеуказанного технического результата предложен емкостной датчик напряжения, проходящий в продольном направлении вдоль центральной оси и содержащий питающий электрод, характеризующийся вытянутой формой и проходящий в продольном направлении вдоль центральной оси, при этом указанный питающий электрод снабжен первой осевой торцевой частью и второй осевой торцевой частью, которая противоположна указанной первой осевой торцевой частью; цилиндрический корпусной экран, при этом указанный цилиндрический корпусной экран характеризуется вытянутой формой и выполнен проходящим в продольном направлении вдоль центральной оси, причем указанный цилиндрический корпусной экран снабжен первой осевой частью и второй осевой частью, которая противоположна указанной первой осевой части, при этом указанный цилиндрический корпусной экран формирует корпус, имеющий внутреннюю сторону и наружную сторону); датчик электрического поля, установленный в радиальном направлении вокруг указанного питающего электрода, при этом указанный датчик, электрического поля установлен внутри указанного цилиндрического корпусного экрана, причем указанный датчик электрического поля установлен между указанной первой осевой торцевой частью и указанной второй осевой торцевой частью; слой изолирующего материала с диэлектрическими свойствами, причем указанный слой изолирующего материала выполнен с возможностью схватывания указанного цилиндрического корпусного экрана, указанного питающего электрода и указанного датчика электрического поля, при этом указанный датчик электрического поля содержит по меньшей мере первую внутреннюю пластину и вторую наружную пластину, выполненные перекрывающими друг друга и соединенными друг с другом; а указанная первая внутренняя пластина выполнена из электропроводного материала; причем указанная вторая наружная пластина выполнена из электроизоляционного материала, и при этом указанная вторая наружная пластина, выполненная из электроизоляционного материала, закреплена относительно указанной внутренней стороны цилиндрического корпусного экрана.To achieve the above technical result, a capacitive voltage sensor is proposed, extending in the longitudinal direction along the central axis and containing a supply electrode, characterized by an elongated shape and extending in the longitudinal direction along the central axis, while the specified supply electrode is provided with a first axial end part and a second axial end part, which is opposite to the specified first axial end part; a cylindrical housing screen, wherein said cylindrical housing screen is characterized by an elongated shape and is made extending in the longitudinal direction along the central axis, wherein said cylindrical housing screen is provided with a first axial part and a second axial part that is opposite to said first axial part, while said cylindrical housing screen forms a body having an inner side and an outer side); an electric field sensor mounted in a radial direction around said supply electrode, wherein said electric field sensor is mounted inside said cylindrical housing screen, said electric field sensor being installed between said first axial end portion and said second axial end portion; a layer of insulating material with dielectric properties, wherein said layer of insulating material is configured to grip said cylindrical housing screen, said supply electrode and said electric field sensor, wherein said electric field sensor comprises at least a first inner plate and a second outer plate, made overlapping each other and connected to each other; and the specified first inner plate is made of electrically conductive material; wherein said second outer plate is made of electrically insulating material, and said second outer plate, made of electrically insulating material, is fixed relative to said inner side of the cylindrical housing screen.

Согласно настоящему изобретению указанная вторая наружная пластина из изолирующего материала может обладать в качестве технической характеристики свойством электрически изолировать внутреннюю пластину относительно цилиндрического корпусного экрана.According to the present invention, said second outer plate of insulating material may have, as a technical characteristic, the property of electrically insulating the inner plate with respect to the cylindrical housing shield.

Согласно настоящему изобретению указанный датчик электрического поля может быть выполнен в монолитном корпусе.According to the present invention, the specified electric field sensor can be made in a monolithic housing.

Согласно настоящему изобретению указанный датчик электрического поля может быть выполнен в гибком монолитном корпусе.According to the present invention, the specified electric field sensor can be made in a flexible monolithic housing.

Согласно настоящему изобретению указанный датчик электрического поля может быть выполнен из пластины для ПП (печатной платы).According to the present invention, said electric field sensor may be made of a PCB plate.

Согласно настоящему изобретению указанный цилиндрический корпусной экран может быть снабжен первыми сквозными отверстиями, а указанные первые сквозные отверстия могут характеризоваться шириной, допускающей прохождение смолы через указанные первые сквозные отверстия при выполнении операций заливки указанной смолы для образования емкостного датчика.According to the present invention, said cylindrical body screen may be provided with first through holes, and said first through holes may have a width to allow resin to pass through said first through holes when pouring said resin to form a capacitive sensor.

Согласно настоящему изобретению указанный датчик электрического поля может быть снабжен вторыми сквозными отверстиями, а указанные вторые сквозные отверстия может характеризоваться шириной, допускающей прохождение смолы через указанные вторые сквозные отверстия при выполнении операций заливки указанной смолы для образования емкостного датчика.According to the present invention, said electric field sensor may be provided with second through holes, and said second through holes may have a width to allow resin to pass through said second through holes when pouring said resin to form a capacitive sensor.

Согласно настоящему изобретению указанные первые сквозные отверстия и указанные вторые сквозные отверстия могут быть выполнены взаимно сообщающимися и/или с выравниванием в осевом направлении таким образом, что создается возможность для прохождения смолы через указанные первые сквозные отверстия и указанные вторые сквозные отверстия при выполнении операций заливки указанной смолы для образования емкостного датчика.According to the present invention, said first through holes and said second through holes can be made mutually communicating and/or axially aligned in such a way that it is possible for resin to pass through said first through holes and said second through holes when performing operations for pouring said resin. to form a capacitive sensor.

Согласно настоящему изобретению он дополнительно может содержать крепежные средства, установленные на наружной стороне второй наружной пластины.According to the present invention, it may further comprise fasteners mounted on the outer side of the second outer plate.

Согласно настоящему изобретению указанная первая наружная пластина может быть снабжена соответствующими сквозными отверстиями, образованными соответствующим периметром; а указанная вторая наружная пластина может быть снабжена соответствующими сквозными отверстиями, образованными соответствующим периметром, причем сквозные отверстия, образованные в первой внутренней пластине, могут характеризоваться большей высотой, чем сквозные отверстия, образованные во второй наружной пластине для создания между указанными двумя периметрами кольцевого слоя из изолирующего материала.According to the present invention, said first outer plate may be provided with respective through holes defined by a respective perimeter; and said second outer plate may be provided with respective through holes formed by a respective perimeter, wherein the through holes formed in the first inner plate may have a higher height than the through holes formed in the second outer plate to create between said two perimeters an annular layer of insulating material.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из текста нижеследующего описания нескольких предпочтительных вариантов осуществления изобретения, приведенных в материалах настоящей заявки исключительно в качестве примеров, не ограничивающих объем притязаний данного изобретения, снабженных ссылками на сопровождающие чертежи, где:Additional features and advantages of the present invention will become apparent from the text of the following description of several preferred embodiments of the invention, given in the materials of the present application solely as examples, not limiting the scope of the claims of the present invention, provided with reference to the accompanying drawings, where:

На Фиг. 1 показан первый вариант осуществления объекта настоящего изобретения, представляющего собой емкостной датчик напряжения;On FIG. 1 shows a first embodiment of an object of the present invention which is a capacitive voltage sensor;

На Фиг. 3 показан второй вариант осуществления объекта настоящего изобретения, когда указанный объект применяется для создания проходной муфты, выполненной с возможностью функционирования в качестве емкостного датчика напряжения;On FIG. 3 shows a second embodiment of an aspect of the present invention when said object is used to provide a bushing capable of functioning as a capacitive voltage sensor;

На Фиг. 5, 6 и 7 показано на схематичном виде и на виде сверху возможный и предпочтительный вариант осуществления изобретения и создания датчика электрического поля перед его установкой внутрь цилиндрического корпусного экрана; при этом на Фиг. 6 показан вид поперечного сечения по секущей линии 4-4, изображенной на Фиг. 5;On FIG. 5, 6 and 7 show in schematic view and top view a possible and preferred embodiment of the invention and the creation of an electric field sensor before it is installed inside the cylindrical housing screen; while in FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the secant line 4-4 shown in FIG. 5;

На Фиг. 2 показана разновидность конструктивного решения емкостного датчика напряжения в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, изображенного на Фиг. 1;On FIG. 2 shows a design variation of the capacitive voltage sensor according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. one;

На Фиг. 4 показана разновидность конструктивного решения емкостного датчика напряжения в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, изображенного на Фиг. 3;On FIG. 4 shows a design variation of the capacitive voltage sensor according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 3;

На Фиг. 8 показаны на подробном схематичном виде разновидности конструктивного решения емкостного датчика напряжения, изображенные на Фиг. 2 и 4.On FIG. 8 shows a detailed schematic view of the design variation of the capacitive voltage sensor shown in FIG. 2 and 4.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Примеры предпочтительных вариантов осуществления изобретенияExamples of preferred embodiments of the invention

Как показано на сопровождающих чертежах, в материалах заявки заявляется объект настоящего изобретения, представляющий собой емкостной датчик напряжения, проходящий в продольном направлении вдоль центральной оси Y.As shown in the accompanying drawings, the subject matter of the present invention is claimed in the application materials, which is a capacitive voltage sensor extending in the longitudinal direction along the central axis Y.

Как показано на Фиг. 1 и Фиг. 3, данный емкостной датчик напряжения содержит питающий электрод 110/210, цилиндрический корпусной экран 120/220, датчик электрического поля 130/230 и слой изолирующего материала 140/240 с диэлектрическим свойствами.As shown in FIG. 1 and FIG. 3, this capacitive voltage sensor includes a supply electrode 110/210, a cylindrical housing shield 120/220, an electric field sensor 130/230, and a layer of insulating material 140/240 with dielectric properties.

Как показано на вышеуказанных чертежах, данный питающий электрод 110/210 характеризуется вытянутой формой и проходит в продольном направлении вдоль центральной оси Y с образованием при этом первой осевой торцевой части 111/211 и второй противолежащей осевой торцевой части 112/212, которая противоположна указанной первой осевой торцевой части 111/211.As shown in the above drawings, this supply electrode 110/210 is characterized by an elongated shape and extends in the longitudinal direction along the Central axis Y with the formation of the first axial end portion 111/211 and the second opposite axial end portion 112/212, which is opposite to the specified first axial end part 111/211.

Как показано на вышеуказанных чертежах, данный цилиндрический корпусной экран 120/220 характеризуется вытянутой формой и выполнен проходящим в продольном направлении вдоль центральной оси Y с образованием при этом первой осевой торцевой части 121/221 и второй противолежащей осевой торцевой части 122/222.As shown in the above drawings, this cylindrical housing screen 120/220 is characterized by an elongated shape and is made extending in the longitudinal direction along the Central axis Y with the formation of the first axial end portion 121/221 and the second opposite axial end portion 122/222.

Указанный цилиндрический корпусной экран 120/220 предпочтительно выполнен заземленным и с возможностью экранирования указанного датчика электрического поля 130/230 относительно силовых линий указанного поля, создаваемых находящихся под напряжением проводящими элементами, расположенными снаружи по отношению к указанному емкостному датчику напряжения, при этом указанный датчик электрического поля 130/230 выполнен с возможностью определения силовых линий поля, создаваемого указанным питающим электродом 110/210.Said cylindrical housing screen 120/220 is preferably made grounded and capable of shielding said electric field sensor 130/230 with respect to said field lines of force generated by energized conductive elements located outside with respect to said capacitive voltage sensor, wherein said electric field sensor 130/230 is configured to determine the lines of force of the field created by said supply electrode 110/210.

Указанный цилиндрический корпусной экран 120/220 содержит цилиндрическую гильзу 123/223, причем указанная гильза 123/223 выполнена с возможностью образования внутренней стороны 124/224 и наружной стороны 125/225 относительно центральной оси Y.Said cylindrical body screen 120/220 comprises a cylindrical sleeve 123/223, said sleeve 123/223 being configured to form an inner side 124/224 and an outer side 125/225 relative to the central axis Y.

Как показано на вышеуказанных чертежах, данный датчик электрического поля 130/230 установлен в радиальном направлении относительно и вокруг указанного питающего электрода 110/210, находясь при этом внутри указанного цилиндрического корпусного экрана 120/220 и, предпочтительно, установлен в средней точке между указан ной первой осевой торцевой частью 121 /221 и указанной второй осевой торцевой частью 122/222 указанного цилиндрического корпусного экрана 120/220.As shown in the above drawings, this electric field sensor 130/230 is mounted radially with respect to and around said supply electrode 110/210 while being within said cylindrical housing shield 120/220 and preferably mounted at a midpoint between said first axial end part 121/221 and the specified second axial end part 122/222 of the specified cylindrical housing screen 120/220.

Как показано на вышеуказанных чертежах, данный слой изолирующего материала 140/240 с диэлектрическими свойствами выполнен с возможностью охватывания различных элементов указанного емкостного датчика напряжения датчика и, прежде всего и преимущественно, указанного цилиндрического корпусного экрана 120/220, указанного питающего электрода 110/210 и указанного датчика электрического поля 130/230 с целью установки указанных элементов и образования электрически изолированной несущей конструкции.As shown in the above drawings, this layer of dielectric insulating material 140/240 is configured to enclose various elements of said capacitive sensor voltage sensor and, first and foremost, said cylindrical housing shield 120/220, said supply electrode 110/210, and said electric field sensor 130/230 in order to install these elements and form an electrically isolated supporting structure.

Также, как показано на Фиг. 5, 6, 7 и 8, указанный датчик электрического поля 130/230 содержит по меньшей мере одну первую внутреннюю пластину 131/231 и вторую наружную пластину 132/232, которые выполнены перекрывающими друг друга и соединенными друг с другом, предпочтительно с образованием монолитной конструкции, как будет подробно описано ниже, причем указанная первая внутренняя пластина 131/231 выполнена из электропроводного материала (металла), а указанная вторая наружная пластина 132/232 выполнена из электроизоляционного материала.Also, as shown in FIG. 5, 6, 7 and 8, said electric field sensor 130/230 comprises at least one first inner plate 131/231 and a second outer plate 132/232, which are made overlapping and connected to each other, preferably to form a monolithic structure. , as will be described in detail below, wherein said first inner plate 131/231 is made of an electrically conductive material (metal) and said second outer plate 132/232 is made of an electrically insulating material.

Как показано на вышеуказанных чертежах, данная вторая внешняя пластина 132/232, выполненная из электроизоляционного материала, предпочтительно выполняют приклеенной к указанной внутренней стороне 124/224 цилиндрического корпусного экрана 120/220, например посредством клеевых точек, расположенных на наружной стороне указанной пластины 132/232 и на внутренней стороне 124/224 цилиндрического корпусного экрана 120/220, либо при помощи описываемых ниже иных средств.As shown in the above drawings, this second outer plate 132/232, made of electrically insulating material, is preferably made glued to said inner side 124/224 of the cylindrical housing screen 120/220, for example, by means of adhesive dots located on the outer side of said plate 132/232 and on the inside 124/224 of the cylindrical body shield 120/220, or by other means described below.

Как показано на вышеуказанных чертежах, указанная первая внутренняя пластина 131/231, изготовленная из электропроводного материала, выполнена с возможностью определения силовых линий поля, создаваемого питающим электродом 110/210 и, в частности, с возможностью создания емкостного соединения между указанным питающим электродом 110/210 и указанной первой пластиной 131/231.As shown in the above drawings, said first inner plate 131/231, made of an electrically conductive material, is configured to detect field lines generated by the supply electrode 110/210 and, in particular, to create a capacitive connection between said supply electrode 110/210 and said first plate 131/231.

В данном контексте, указанная первая пластина 131/231 может иметь различные формы и/или габариты и/или размеры, которые могут отличаться от того, что показано на фигурах чертежей, без отклонения при этом от изобретательского замысла, лежащего в основе настоящего изобретения.In this context, the specified first plate 131/231 may have various shapes and/or dimensions and/or dimensions, which may differ from what is shown in the figures of the drawings, without deviating from the inventive concept underlying the present invention.

Как показано на вышеуказанных чертежах, указанная вторая наружная пластина 132/232, изготовленная из изоляционного материала, выполнена с возможностью создания опоры для указанной внутренней пластины 131/231 по месту установки, а также с возможностью электроизоляции указанной внутренней пластины 131/231 относительно цилиндрического корпусного экрана 120/220 и, таким образом, указанная вторая пластина 132/232 может иметь форму и/или толщину и/или размер и/или конфигурацию отличные от того, что показано на фигурах сопровождающих чертежей, без отклонения при этом от изобретательского замысла, лежащего в основе настоящего изобретения.As shown in the above drawings, said second outer plate 132/232, made of an insulating material, is configured to support said inner plate 131/231 at the installation site, as well as electrically insulating said inner plate 131/231 relative to the cylindrical body screen 120/220 and thus said second plate 132/232 may have a shape and/or thickness and/or size and/or configuration different from that shown in the figures of the accompanying drawings, without deviating from the inventive concept underlying basis of the present invention.

Как показано на Фиг. 2, 4 и 8, указанный цилиндрический корпусной экран 120/220 снабжен первыми сквозными отверстиями 126/226, а указанные первые сквозные отверстия 126/226 характеризуются шириной, допускающей прохождение смолы через указанные первые сквозные отверстия 126/226 при выполнении операций заливки указанной смолы для образования емкостного датчика.As shown in FIG. 2, 4, and 8, said cylindrical body screen 120/220 is provided with first through holes 126/226, and said first through holes 126/226 are wide enough to allow resin to pass through said first through holes 126/226 during pouring operations of said resin to formation of a capacitive sensor.

Как показано на Фиг. 5, 6 и 7, указанный датчик электрического поля 130/230 снабжен вторыми сквозными отверстиями 133/233, а указанные вторые сквозные отверстия 133/233 характеризуются шириной, допускающей прохождение смолы через указанные вторые сквозные отверстия 133/233 при выполнении операций заливки указанной смолы для образования емкостного датчика.As shown in FIG. 5, 6, and 7, said electric field sensor 130/230 is provided with second through holes 133/233, and said second through holes 133/233 have a width to allow resin to pass through said second through holes 133/233 during pouring operations of said resin to formation of a capacitive sensor.

Как показано на Фиг. 8, указанные первые сквозные отверстия 126/226 и указанные вторые сквозные отверстия 133/233 выполнены взаимно сообщающимися и/или с выравниванием в осевом направлении таким образом, что создается возможность для прохождения смолы через указанные первые сквозные отверстия 126/226 и указанные вторые сквозные отверстия 133/233 при выполнении операций заливки указанной смолы для образования емкостного датчика.As shown in FIG. 8, said first through holes 126/226 and said second through holes 133/233 are made mutually communicating and/or axially aligned in such a way that resin can pass through said first through holes 126/226 and said second through holes. 133/233 when performing operations of pouring said resin to form a capacitive sensor.

Как показано на Фиг. 7, указанный датчик электрического поля может дополнительно содержать в качестве необязательного элемента крепежное средство 150, установленное на указанной наружной стороне 133/233 второй наружной пластины 132/232, причем указанное крепежное средство 150 выполнено с возможностью образования соединения между второй пластиной 132/232 и внутренней стороной 124/224 цилиндрического корпусного экрана 120/220.As shown in FIG. 7, said electric field sensor may further optionally comprise a fastener 150 mounted on said outer side 133/233 of the second outer plate 132/232, said fastener 150 being configured to form a connection between the second plate 132/232 and the inner side 124/224 of the cylindrical housing screen 120/220.

При отсутствии указанного крепежного средства 150, указанный датчик электрического поля содержит только указанную внутреннюю пластину 131/231 и указанную наружную пластину 132/232, связанную с ней, и снабженную сквозными отверстиями 133/233 для крепления наружной пластины 132/232 относительно и/или к указанной внутренней стороне 124/224 цилиндрического корпусного экрана 120/220 посредством клеевых точек либо иных средств.In the absence of said fastener 150, said electric field sensor comprises only said inner plate 131/231 and said outer plate 132/232 associated with it and provided with through holes 133/233 for fastening the outer plate 132/232 relative to and/or to the specified inner side 124/224 of the cylindrical body screen 120/220 by means of adhesive dots or other means.

Как показано на Фиг. 5, 6 и 7, на чертежах подробно изображен, в частности, датчик электрического поля 130/230, в котором указанная первая внутренняя пластина 131/231 снабжена соответствующими сквозными отверстиями, образованными соответствующим периметром 134/234, при этом вторая наружная пластина 132/232 снабжена соответствующими сквозными отверстиями, образованными соответствующим периметром 135/235, причем сквозные отверстия, образованные в первой внутренней пластине 131/231 характеризуются большей высотой, чем сквозные отверстия, образованные во второй наружной пластине 132/232 для создания между указанными двумя периметрами 134 135/234 235 {т.е. между указанными двумя сквозными отверстиями) кольцевого слоя 136/236 из изолирующего материала.As shown in FIG. 5, 6 and 7, the drawings show, in particular, an electric field sensor 130/230 in which said first inner plate 131/231 is provided with respective through holes defined by a respective perimeter 134/234, while the second outer plate 132/232 provided with respective through holes formed by the respective perimeter 135/235, wherein the through holes formed in the first inner plate 131/231 are characterized by a higher height than the through holes formed in the second outer plate 132/232 to create between said two perimeters 134 135/234 235 {i.e. between said two through holes) of the annular layer 136/236 of insulating material.

Как показано на Фиг. 1 и 23 указанное емкостное соединение между указанным питающим электродом 110/210 и датчиком электрического поля 130/230 выполнено с возможностью определения электрического поля, создаваемого питающим электродом 110/210, и относительный сигнал посредством кабеля 160/260 может быть передан в устройство 170/270 обработки, например для оценки величины напряжения, имеющегося на указанном питающем электроде 110/210.As shown in FIG. 1 and 23, said capacitive connection between said feed electrode 110/210 and electric field sensor 130/230 is configured to sense the electric field generated by feed electrode 110/210 and the relative signal via cable 160/260 can be transmitted to device 170/270 processing, for example, to estimate the amount of voltage available on the specified supply electrode 110/210.

Как показано в вышеуказанном описании, поскольку указанный датчик электрического поля 130/230 выполнен в монолитном корпусе, содержащем по меньшей мере одну первую внутреннюю пластину 131/231 и вторую наружную пластину 132/232, выполненные перекрывающими друг друга и соединенными друг с другом (при помощи клеевого или механического соединения) перед установкой в цилиндрический корпусной экран 120/220, исключается нежелательное отслаивание, смещение/отделение друг от друга указанных пластин, позволяя устранить таким образом вышеуказанные недостатки, а также решить и иные проблемы, связанные со сборкой элементов емкостного датчика напряжения перед их заливкой, так как указанный датчик электрического поля 130/230 несложным и быстрым образом закрепляется/фиксируется по месту установки посредством группы клеевых точек, наносимых между внешней стороной 137/237 указанной наружной пластины 132/232 датчика электрического поля 130/230 и внутренней стороной 124/224 указанного цилиндрического корпусного экрана 120/220.As shown in the above description, since the specified electric field sensor 130/230 is made in a monolithic housing containing at least one first inner plate 131/231 and a second outer plate 132/232, made overlapping each other and connected to each other (using adhesive or mechanical connection) before installation in a 120/220 cylindrical housing screen, unwanted peeling, displacement / separation from each other of these plates is eliminated, thus making it possible to eliminate the above disadvantages, as well as solve other problems associated with assembling the elements of a capacitive voltage sensor before by pouring them, since the specified electric field sensor 130/230 is easily and quickly fixed/fixed at the installation site by means of a group of adhesive dots applied between the outer side 137/237 of the specified outer plate 132/232 of the electric field sensor 130/230 and the inner side 124 /224 specified cylindrical corp oral screen 120/220.

Как представлено в частном варианте осуществления изобретения, изображенном на Фиг. 8, указанная смола может проходить и затекать через отверстия 133/233, выполненные в указанных двух пластинах 131/231 и 132/232 датчика электрического поля 130/230 в процессе заливки, и некоторое количество указанной смолы также может проходить и затекать через отверстия 126/226 указанного цилиндрического корпусного экрана 120/220, в результате чего наблюдается улучшение характеристик жидкотекучести и характера отверждения указанной смолы, исключается образование вакуолей, а также не происходит нежелательного взаимного смещения/отделения друг от друга цилиндрического корпусного экрана 120/220 и датчика электрического поля 130/230, обеспечивая тем самым устранение вышеуказанных недостатков.As shown in the particular embodiment of the invention shown in FIG. 8, said resin can pass and flow through holes 133/233 provided in said two plates 131/231 and 132/232 of the electric field sensor 130/230 during pouring, and some of said resin can also pass and flow through holes 126/ 226 of the specified cylindrical body screen 120/220, resulting in an improvement in the characteristics of fluidity and the nature of curing of the specified resin, the formation of vacuoles is excluded, and there is no undesirable mutual displacement / separation from each other of the cylindrical body screen 120/220 and the electric field sensor 130/ 230, thereby eliminating the above disadvantages.

Описание различных вариантов осуществления заявленного емкостного датчика напряжения построено исключительно на поясняющих примерах, не ограничивающих объема притязаний данного изобретения. Таким образом, очевидно, что в вышеуказанный объект изобретения возможно внесение каким-либо образом модификаций или изменений, построенных на основании опыта эксплуатации и/или использования или применения емкостных датчиков напряжения. При этом нижеследующая формула изобретения также составляет неотъемлемую часть вышеуказанного описания изобретения.The description of various embodiments of the claimed capacitive voltage sensor is based solely on illustrative examples that do not limit the scope of the claims of the present invention. Thus, it is obvious that modifications or changes can be made in any way to the above subject matter based on operating experience and/or use or application of capacitive voltage sensors. However, the following claims also form an integral part of the above description of the invention.

Claims

1. Capacitive voltage sensor, containing:

an electrode extending along the longitudinal axis, said electrode having a first end and a second end opposite said first end;

a cylindrical screen made surrounding and offset outward in the radial direction relative to that part of the specified electrode, in which the specified cylindrical screen contains a group of through holes; and

an annular sensing element located in the radial direction inside the specified cylindrical screen and containing a first layer made of an electrically conductive material and a second layer made of an electrically insulating material, while said annular sensing element contains a group of gaps spaced around the circumference.

2. The sensor according to claim 1, further comprising a layer of insulating material with dielectric properties, made with the possibility of covering the specified cylindrical screen and the specified annular sensing element.

3. The sensor according to claim 2, in which the specified layer of insulating material with dielectric properties fills the specified group of through holes made in the specified cylindrical screen, and the specified group of gaps spaced around the circumference, made in the specified annular sensing element.

3. The sensor of claim 1, wherein said electrode is a supply electrode configured to be connected to a voltage source, and wherein said first layer is configured to capacitively couple with said electrode.

4. The sensor of claim 1, wherein said second layer is configured to electrically isolate said first layer from the cylindrical shield.

5. The sensor of claim 1, wherein each gap of said group of circumferentially spaced gaps is characterized by a length extending in a direction parallel to said longitudinal axis.

6. The sensor of claim 1, wherein said second layer is bonded to said first layer and is permanently attached to an outer surface of said cylindrical screen.

7. The sensor according to claim 1, wherein said cylindrical screen, first layer, and second layer are arranged coaxially with said longitudinal axis.

8. The sensor of claim 1, wherein said cylindrical shield, first layer, and second layer are adjacent to said second end of the electrode and spaced apart from said first end of the electrode.

9. The sensor according to claim 1, in which the specified group of holes in the cylindrical screen is made with the formation of a mesh surface relief.

10. Capacitive voltage sensor, containing:

a cylindrical screen made surrounding and displaced outward in the radial direction relative to that part of the specified electrode, while the specified cylindrical screen is made adjacent to the specified second end of the electrode and contains a group of through holes located at an equal distance from each other, and is provided with a first end and a second end , which is opposite to the specified first end;

an annular sensing element located in the radial direction inside said cylindrical screen and containing a first layer made of electrically conductive material and a second layer made of electrically insulating material, wherein said second layer of electrically insulating material is located between said cylindrical screen and said first layer of electrically conductive material , and the specified annular sensing element contains a group spaced around the circumference of the gaps; and

a layer of insulating material with dielectric properties, made with the possibility of covering the specified cylindrical screen and the specified annular sensing element, and the specified layer of insulating material with dielectric properties fills the specified group of through holes made in the specified cylindrical screen at an equal distance from each other, and the specified group of spaced around the circumference of the gaps made in the specified annular sensing element.

11. The sensor according to claim 10, in which the specified cylindrical screen is characterized by the first dimension in the direction passing along the specified longitudinal axis, and the specified annular sensing element is characterized by the second dimension in the direction passing along the specified longitudinal axis, which is less than the specified first dimension of the cylindrical screen.

12. The sensor according to claim 10, wherein said first end of the cylindrical screen is located between said first and second ends of the electrode, and the second end of the cylindrical screen is made without being located between said first and second ends of the electrode.

13. A sensor according to claim 10, wherein said cylindrical screen is flexible.

14. The sensor of claim 10, wherein each gap of said group of gaps is characterized by a length extending in a direction parallel to said longitudinal axis.

15. Capacitive voltage sensor, containing:

a supply electrode extending along the longitudinal axis, said supply electrode having a first end and a second end opposite said first end;

a flexible cylindrical screen made surrounding and displaced outward in the radial direction relative to that part of the specified supply electrode, in which the specified cylindrical screen contains a group of through holes made at an equal distance from each other with the formation of a mesh surface relief, while the specified cylindrical screen is provided with a first end and a second end that is opposite to said first end;

an annular sensing element located in the radial direction inside said cylindrical screen, wherein said sensing element comprises a first layer made of electrically conductive material and a second layer made of electrically insulating material located between said cylindrical screen and said first layer of electrically conductive material, with this said annular sensing element contains a group spaced around the circumference of the gaps, each gap from the specified group of gaps is characterized by a length passing in a direction parallel to the specified longitudinal axis,

wherein said cylindrical shield, the first layer of electrically conductive material and the second layer of electrically insulating material are located adjacent to said second end of the supply electrode and spaced apart from said first end of the supply electrode,

moreover, the specified first layer of electrically conductive material is configured to form a capacitive coupling with the specified supply electrode,

wherein said second layer of electrically insulating material is configured to electrically isolate said first layer of electrically conductive material from said cylindrical shield.

16. The sensor of claim 15, further comprising a layer of insulating material with dielectric properties, configured to enclose said cylindrical shield and said annular sensing element.

17. The sensor according to claim 16, in which the specified layer of insulating material with dielectric properties fills the specified group of through holes made in the specified cylindrical screen at an equal distance from each other, and the specified group of gaps spaced around the circumference, made in the specified annular sensing element.

18. A sensor according to claim 15, wherein said cylindrical screen and annular sensing element are arranged coaxially with said longitudinal axis.

19. The sensor of claim 15, wherein said second layer of electrically insulating material is bonded to said first layer of electrically conductive material and is permanently attached to an outer surface of said cylindrical shield.

20. The sensor of claim 15, wherein said second layer of electrically insulating material is configured to electrically isolate said first layer of electrically conductive material from the cylindrical shield.